Устройство паровоза

Все локомотивы, в том числе паровозы и вагоны наших железных дорог, оборудованы автоматической сцепкой. Автосцепка введена взамен так называемой винтовой упряжи, которая по своей прочности не выдерживала тяговых усилий, возникающих при вождении тяжеловесных поездов. Наибольшее тяговое усилие, которое выдерживала винтовая упряжь, около 65 Т, а автосцепка рассчитана на усилие 200 Т и более.

Подвижной состав железных дорог оборудован нежесткой автосцепкой типа СА-3 (советская автосцепка третьего типа), разработанной советскими инженерами И. Н. Новиковым и В. Г. Головановым под руководством проф. В. Ф. Егорченко.

Автосцепки, устанавливаемые на вагонах и тендерах, совершенно одинаковы. Паровозная автосцепка (см. главу 16) отличается тем, что она жестко крепится к розетке и не имеет хвостовика, который на вагонах и тендерах соединен с фрикционным аппаратом.

Автосцепка типа СА-3 (рис. 233) имеет корпус 6, представляющий собой стальную пустотелую отливку, состоящую из головы, в которой помещен механизм сцепления, и хвостовика, имеющего га конце отверстие под клин для соединения с хомутом фрикционного аппарата. Голова автосцепки имеет большой зуб а, малый зуб б и между ними углубление — зев, которые и образуют контур зацепления автосцепки.

Механизм автосцепки, расположенный в голове корпуса, имеет замок 5, замкодержатель 2, собачку 3, подъемник замка 4 и валик 1 подъемника. Замок 5 служит для замыкания головы автосцепки. Через окно в корпусе замок выступает с левой стороны в зев головы. При сцеплении он западает за замок второй автосцепки и таким образом запирает сомкнутые автосцепки. Замкодержатель 2 вместе с собачкой 3 является запорным устройством автосцепки и предохраняет ее от самопроизвольного расцепления. Лапа замко-держателя через окно в средней части также входит в зев головы. В сцепленном состоянии малый зуб соседней автосцепки упирается в лапу замкодержателя и отводит его внутрь головы. В этом положении противовес замкодержателя служит упором для верхнего плеча собачки, которое препятствует перемещению замка внутрь головы.

Подъемник 4 выполняет следующие функции: при расцеплении отводит собачку от упора в противовес замкодержателя, затем убирает замок внутрь головы автосцепки и удерживает его в расцепленном положении до разведения автосцепок. Подъемник посажен на валик 1, который прикрепляется болтом к головке. Поворот подъемника производят при помощи рычага расцелного устройства, выведенного на край буферного бруса и соединенного цепью с валиком подъемника.

Сцепление автосцепок происходит следующим образом (рис. 234). При сближении и нажатии автосцепок (положение I) малые зубья скользят по наклонным плоскостям больших зубьев, вследствие чего отклонившаяся на 175 мм голова автосцепки будет перемещаться по стрелке / к своему центральному положению. При отклонении головы автосцепки в противоположную сторону (как показано пунктиром) малые зубья скользят один по другому и автосцепка будет перемещаться в центральное положение по стрелке 2.

В результате таких перемещений и нажатия автосцепок малые зубья начинают входить в зевы (положение II). Выступающие замки автосцепок приходят в соприкосновение и входят внутрь голов, что дает возможность малым зубьям полностью войти в зевы, а большим зубьям зайти за малые. При этом происходит небольшое отклонение автосцепок в противоположные стороны. Когда малые зубья займут крайние положения в зевах, внутренняя часть зева (со стороны малых зубьев) освобождается, замки под действием собственного веса выпадают из голов и таким образом запирают автосцепки (положение III).

Лапы замкодержателей в сцепленных автосцепках нажаты малыми зубьями, их противовесы подняты и создают упор собачкам, связанным с замками, благодаря чему последние не могут переместиться, и саморасцеп автосцепок произойти не может.

Для расцепления необходимо убрать замок из автосцепок внутрь головы поворотом валика 15 подъемника (рис. 235), который при помощи цепи 16 соединен с расцепным рычагом 17, укрепленным на кронштейне 18. Чтобы убрать замок автосцепки, нужно рукоятку рычага 17 повернуть налево вверх, тогда противоположное колено рычага отклонится вправо и при помощи цепи повернет валик подъемника, а с ним и подъемник замка.

Замок будет удерживаться в голове автосцепки до тех пор, пока на лапу замкодержателя будет давить малый зуб соседней автосцепки. После того как одна из автосцепок будет отведена, замко-держатель под действием противовеса повернется вокруг своей оси подвешивания и лапа войдет в зев автосцепки; затем под влиянием веса замка подъемник с валиком повернется в обратную сторону, освободит замок и он также выпадет в зев автосцепки. Таким образом, автосцепка готова для следующего сцепления. Чтобы удержать замок в голове автосцепки на случай необходимости работы без сцепления (например, при маневрах), нужно рукоятку рычага 17 не опускать вниз, а закрепить ее в прорези кронштейна 18.

Автосцепку устанавливают по основным размерам ГОСТ 3475—62. Ось автосцепки паровоза и тендера должна находиться и пределах 980—1070 мм над уровнем головок рельсов (ПТЭ § 152).

Установка тендерной автосцепки изображена на рис. 235. Автосцепку 1 при помощи клина 4 соединяют с хомутом 12, внутри которого расположен корпус поглощающего аппарата 5. Корпус поглощающего аппарата и хомут установлены в заднем стяжном ящике тендера.

На тендерах грузовых паровозов установлен шестигранный поглощающий аппарат типа Ш-I-TM, который имеет следующее устройство. В стальном корпусе 5 помещены наружная пружина 6, внутренняя пружина 7 и нажимная шайба 8. В шестигранной горловине корпуса расположены три фрикционных клина 9, имеющих форму горловины. Внутри клиньев помещен нажимной конус 10. Все детали удерживаются в корпусе при помощи стяжного болта 13. Между хвостовиком автосцепки и поглощающим аппаратом установлена упорная плита 11, которая упирается в выступы стяжного ящика.

Под действием тягового усилия, приложенного к автосцепке, соединенный с ней хомут нажимает на корпус поглощающего аппарата и через пружины, фрикционные клинья и нажимной конус аппарата передает это усилие на упорную плиту и раму тендера. Пружины поглощающего аппарата в это время сжимаются, а фрикционные клинья под действием нажимного конуса расходятся и создают трение о стенки горловины корпуса. Сжатие пружин и трение клиньев о стенки корпуса смягчают тяговое усилие, действующее на автосцепку, и поглощают резкие рывки.

В случае нажатия хвостовика автосцепки на упорную плиту это усилие также через нажимной конус, клинья и пружины передается корпусу поглощающего аппарата, который упирается в выступы стяжного ящика. В этом случае поглощающий аппарат также смягчает и поглощает резкие толчки.

Па наружной стенке стяжного ящика, выходящей к буферному брусу, укреплена центрирующая розетка 3, через которую пропущен хвостовик автосцепки. К розетке на двух подвесках 2 подвешена центрирующая балочка 14, на которую ложится голова автосцепки. Это устройство поддерживает и центрирует автосцепку по оси тендера. Розетка, кроме того, служит упором для головы автосцепки при сильных ударах.

На тендерах пассажирских паровозов установлен поглощающий аппарат ЦНИИ-Н6 системы Новикова. Этот аппарат в отличие от шестигранного поглощающего аппарата состоит из двух последовательно соединенных частей — фрикционной и пружинной. При нагружении сначала сжимаются пружины только пружинной части, а затем вступает в работу фрикционная часть, которая устроена аналогично шестигранному аппарату. Поглощающий аппарат ЦНИИ-Н6 обеспечивает плавное трогание поезда с места и хорошее поглощение рывков и толчков.

Наиболее распространенными тендерными тележками являются двухосные. По своей конструкции эти тележки бывают: с листовой клепаной рамой, с поясной (сборной) рамой и с литыми боковыми рамами. Рессорное подвешивание у тележек может быть одинарным или двойным.

Тендеры последних выпусков паровозов СО, С^у и Э^р имеют листовую клепаную тележку типа П-27. Боковые листы рамы тележки толщиной 29 мм впереди и позади соединены тавровыми балками. Посередине тележки, между боковыми листами, расположена шкворневая балка, которая состоит из двух тавровых балок высотой 400 мм, снизу соединенных стальной полосой, а сверху накрытых листом. Шкворневая балка при помощи раскосов соединена с передней и задней тавровыми балками. На шкворневой балке болтами укреплен подпятник, на который через пяту опирается рама тендера. В каждом боковом листе имеются два выреза, в которых болтами укреплены буксовые направляющие. В эти вырезы входят буксы.

Тележка имеет двойное рессорное подвешивание: на буксах усыновлены листовые рессоры, а на подвесках рессор надеты цилиндрические пружины. При помощи кронштейнов, прикрепленных к раме, тележка опирается на цилиндрические пружины, от которых через подвески и листовые рессоры нагрузка передается на буксы.

Колесная пара тележки имеет центры с бандажами диаметром 1050 мм. Буксы тележки имеют подшипники скольжения. Тележки с поясной (сборной) рамой установлены под тендерами части паровозов Э^у, Э^м и СО. Рама (боковина) тележки состоит из трех стальных поясов: верхнего, среднего диагонального и нижнего, жестко скрепленных колонками и болтами у букс и в средней части. Рессорное подвешивание этих тележек осуществлено в виде двух комплектов цилиндрических пружин или комбинации цилиндрических пружин и эллиптических рессор, установленных в средней части рам. Па эти пружины и рессоры опирается шкворневая балка тележки. Такие тележки отличаются простотой изготовления и ремонта, однако в эксплуатации они оказались недостаточно прочными.

Примером тележки с литыми боковыми рамами может служить тележка тендера паровоза Л (рис. 236). Она имеет стальную литую шкворневую балку 5, которая в вертикальной плоскости сделана в виде бруса равного сопротивления изгибу. По концам балка расширяется (в плане), и здесь образованы цилиндрические поверхности, которыми она входит в соответствующие окна боковых рам 1. Это дает возможность шкворневой балке смещаться относительно боковых рам как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскости. Для ограничения поворота балки в горизонтальной плоскости на цилиндрических поверхностях ее сделаны приливы А.

Боковая рама тележки представляет собой фасонную стальную отливку поясного типа. Посередине рамы сделано окно для установки хвостовика шкворневой балки и комплекта рессор, а с боков— облегчающие вырезы. По концам рамы имеются буксовые вырезы. Шкворневая балка опирается на боковые рамы через комплекты рессор, каждый из которых состоит из одной эллиптической десятилистовой рессоры 3 и четырех двойных цилиндрических пружин 4.

В центральной части шкворневой балки отлито цилиндрическое углубление Б, являющееся подпятником, куда установлен пятник рамы тендера, передающий нагрузку на тележку. Такое устройство опоры дает возможность тележке свободно поворачиваться относительно рамы тендера в кривых участках пути.

В центре углубления шкворневой балки и в пятнике имеется отверстие В, куда вставлен шкворень, предотвращающий смещение пятника со своего места. В верхней части шкворневой балки по бокам сделаны приливы Г для установки чугунных скользунов.
Шкворневые балки тендерных тележек паровоза Л в эксплуатации оказались слабыми, вследствие чего в условиях депо их пришлось усиливать постановкой в нижней части накладки толщиной 16 мм, а новые отливать усиленными. Усилены также и пятники тендера. Для укрепления подвесок тормозной передачи 7 с внутренней стороны боковых рам отлиты кронштейны Д. Буксы 2 расположены в буксовых вырезах боковых рам и имеют подшипники скольжения. Опытная партия тендеров паровозов Л выпущена на подшипниках качения. Колесные пары 6 имеют диаметр 1050 мм. Шкворневую балку, боковые рамы и буксы тележки отливают из стали марки 25Л11.

Аналогичную нежесткую конструкцию имеют тележки тендера паровозов Е^а и Е^м, только буксы у этих тележек отлиты заодно с боковыми рамами. Рессорное подвешивание тележек. состоит из двух комплектов цилиндрических пружин, по четыре двойных пружины с каждой стороны. Колесные пары имеют диаметр 914 мм.

Тендеры паровозов ФД, ЛВ и П36 имеют трехосные тележки. Тележка тендера паровоза ФД сочлененной конструкции. Она имеет раму, состоящую из четырех стальных литых боковин коробчатого сечения, в каждой из которых имеются вырезы для буксы и поперечной балки. Каждая боковина опирается одним концом на буксу крайней оси, а другим — на плечо балансирной буксы средней оси. В окнах, сделанных в средней части боковин, установлены комплекты цилиндрических пружин, на которых уложены концы поперечных балок, связывающих боковины рамы. Каждый комплект состоит из пяти пружин, а на всей тележке установлено 20 цилиндрических пружин.

На поперечных балках уложены две внутренние продольные балки, на которых установлена шкворневая балка, имеющая углубление для пятника и отверстие для шкворня. В углублении уложена сменная стальная плавающая шайба. Для смазывания шайбы и пятника подведена смазка от масленки, установленной на наружном швеллере рамы тендера. Внутренние продольные балки имеют приливы для установки скользунов.

Трехосная тележка тендера типа 58 паровозов ЛВ и П36 (рис. 237) имеет раму сварно-литой конструкции и двойное рессорное подвешивание. Колесные пары тележки оборудованы буксами 2 с подшипниками качения. Боковины рамы 3 и 4 сварены из двух листов стали марки СтЗ толщиной 18 мм. В пространстве между листами боковин размещены рессоры и балансиры. В боковинах сделаны вырезы для литых буксовых направляющих 10.

При помощи средних креплений 5, сваренных из листов, и концевых литых креплений 6 боковины соединены между собой. В центре тележки с опорой на средние крепления 5 расположено литое шкворневое крепление (сталь 25ЛШ) с опорной чашкой, на которую опирается пята рамы тендера и через которую пропущен шкворень.

В отливке шкворневого крепления сделаны высокие боковые приливы, которые являются скользунами 11. Нагрузка от рамы тележки передается через пружины 7, подвески 8, балансиры и рессоры 9 на буксы. Диаметр колес тележки 1050 мм, колесная база тележки составляет 3120 мм.

Колесные пары тележек тендеров подобно вагонным колесным парам имеют наружные шейки. Оси колесных пар, отковываемые из осевой стали, имеют различные размеры в зависимости от грузоподъемности тендера и нагрузки на ось. Колесные центры у тендеров бывают спицевыми или дисковыми, причем дисковые делятся на литые и цельнокатаные. Отливают или катают колесные центры из стали. Колесные центры напрессовывают на оси, так же как и у паровозных колесных пар, гидравлическим прессом.

Бандажи тендерных колесных пар катают из бандажной стали марки III по ГОСТ 398—71 и в обработанном виде они имеют ширину 130 мм. Профиль тендерного бандажа несколько отличается от профиля паровозных бандажей в части гребня.

Буксы тендеров бывают со скользящими или роликовыми подшипниками. Букса со скользящим подшипником (рис. 238) имеет чугунный или стальной литой корпус 6, который надевают на шейку оси и устанавливают в направляющих буксового выреза рамы тележки. На шейку оси уложен подшипник 2, а на подшипник — вкладыш 3, на который опирается корпус буксы. Внутренним торцом вкладыш упирается в заплечик подшипника. Поверхность вкладыша, обращенная к корпусу, имеет выпуклую форму, что предотвращает перекос подшипника на шейке в случаях перемещения корпуса буксы.

Чтобы предотвратить попадание в буксы пыли или песка, в корпусе с внутреннего торца отлита кольцевая камера, в которую вставляют пылевую шайбу 4. С наружной стороны корпус имеет отверстие, которое закрывается крышкой 1 с пружиной, обеспечивающей плотное закрытие буксы.

В нижнюю часть корпуса буксы устанавливают польстер, подобный тем, которые применяют в паровозных буксах (см. главу 17), а при отсутствии польстеров закладывают пропитаннную маслом подбивку 5 из хлопчатобумажных концов, которая прижимается снизу к шейке оси. По мере расходования смазочного масла последнее добавляют в буксу через отверстие.

Подшипники тендерных букс имеют стальной корпус (Ст2 или СтЗ), армированный внутри бронзой марки ОЦСНЗ-7-5-1 и залитый кальциевым баббитом марки БК.

Тендеры паровозов П36 и ЛВ, а также часть тендеров паровозов Л и ТЭ оборудованы роликовыми подшипниками. На тендерах применяют цилиндрические и сферические роликоподшипники.

Большинство тендеров типа 58 паровозов ЛВ и П36 (около 70%), а также тендеров паровозов Л оборудованы неразъемными буксами с двумя цилиндрическими подшипниками. Часть паровозов ЛВ и П36 (около 30%) имеет тендерные и поддерживающие оси с двумя двухрядными сферическими роликовыми подшипниками. Для эксплуатационной проверки было также выпущено несколько тендеров с установкой на каждой шейке оси одного цилиндрического и одного сферического двухрядного роликоподшипников.

В стальном корпусе И буксы (рис. 239) размещены два цилиндрических роликовых подшипника. С наружной стороны корпус буксы закрывается двумя крышками — большой 7 и малой 4. Большую крышку снимают для осмотра или смены роликоподшипников, а малую — для пополнения буксы смазкой и осмотра закрепительной гайки. С внутренней стороны букса закрывается крышкой 12 и уплотняется лабиринтным кольцом 14, напрессованным на ось.

Каждый роликоподшипник состоит из наружного кольца 8, установленного на скользящей посадке в корпусе буксы, роликов 9, внутреннего кольца 10, напрессованного на шейку оси, и сепаратора, удерживающего ролики на одинаковом расстоянии. В каждом роликоподшипнике 14 роликов диаметром 42 мм и длиной 65 мм. Между роликоподшипниками установлены распорные кольца 1 и 2.
Роликоподшипники удерживаются на шейке от действия осевых нагрузок упорной шайбой 3 и закрепительной гайкой 6, которая навернута на хвостовик осп и фиксируется стопорной планкой 5 при помощи двух болтов. Во внутренней крышке 12 поставлено войлочное уплотнительное кольцо 13.

Роликовые буксы тендера паровоза ТЭ имеют два цилиндрических роликоподшипника, посаженных на ступенчатой шейке. Внутренний роликоподшипник установлен на конической части шейки, а наружный — на цилиндрической части и укреплен конической втулкой. На части тендеров этих паровозов наружный цилиндрический роликоподшипник заменен двухрядным сферическим роликоподшипником. Корпус роликовой буксы состоит из двух половин с горизонтальной линией разъема посередине.

Для хранения мазута на тендерах паровозов с нефтяным отоплением устанавливают специальный бак (рис. 240) цельносварной конструкции цилиндрической формы, емкость его в зависимости от мощности паровоза колеблется от 12 до 22 л«3. Устанавливают бак на опорных подкладках непосредственно на водяной бак тендера и крепят к нему при помощи металлических поясов и стяжек. Внутри бака 1 устанавливают трубчатый паровой подогреватель 3, состоящий из двух расположенных под углом друг к другу секций, которые соединены между собой, образуя таким образом общую батарею.

Размер подогревателя зависит от емкости бака: на каждую тонну мазута должн быть не менее 0,4 м² поверхности нагрева подогревателя. По длине он должен располагаться так, чтобы концы его не доходили до торцовых стенок бака на 100—150 мм.

Впуск пара в подогреватель производят при помощи запорного вентиля 2, установленного на паропроводе снаружи бака. Отработавший пар из подогревателя отводится по трубе 6 в водяной бак тендера или атмосферу. Диаметр пароотводной трубы 6 меньше диаметра трубы подогревателя, что обеспечивает поддержание в подогревателе некоторого давления и более высокой температуры, а также более экономный расход пара, который составляет 10 кг/ч на 1 м² поверхности нагрева подогревателя.
Располагая этими данными, можно подсчитать, что для нефтяных баков емкостью 12—22 м² поверхность нагрева подогревателя должна быть равной 4,8—8,8 м², а расход пара на подогрев мазута — 48—88 кг/ч.

Пар для подогрева мазута поступает по паропроводу 7 диаметром 25 мм от специальной пароразборной колонки, установленной в будке машиниста (см. гл. 4). На паропроводе (между паровозом и тендером) поставлен компенсатор 8, поглощающий относительные перемещения паровоза и тендера во время движения и предохраняющий паропровод от повреждения.

Выемку подогревателя из бака для осмотра и ремонта производят через отверстие в торцовой стенке бака, закрытое люком 4. Наполняют бак мазутом через люк 10 в верхней части бака, в который вставлена металлическая сетка 9, удерживающая посторонние предметы и грязь. Уровень мазута измеряют масломерной рейкой через отверстие в баке. Для отвода из бака паров мазута поставлена пароотводная труба 11 диаметром 25 мм и высотой 250 — 400 мм.

В передней нижней части бака размещен отстойник (сборник) 5 прямоугольной формы с полукруглым дном, приваренный к баку или соединенный с ним трубой большого диаметра. Емкость отстойника 50—100 л. Внутри отстойника помещен трубчатый змеевик 14 диаметром 18—24 мм, который имеет поверхность нагрева 0,7—1,0 м². Подвод пара к змеевику осуществляется по тому же паропроводу 7 через вентиль 13 и трубу 12. При помощи вентилей 2 и 13 можно регулировать температуру подогрева мазута как в баке, так и в отстойнике.

Отработавший пар из змеевика отводится в атмосферу, а спуск воды от отстойника, которая выделяется из мазута в результате его подогрева, производят при помощи краника 17. На отстойнике укреплен питательный кувшин 15 с пробковым краном 16. Питательный кувшин установлен на высоте 250—300 мм от днища отстойника. Внутри кувшина поставлена сетка, которую периодически вынимают и очищают от грязи. От питательного кувшина проходит мазутопровод 18, имеющий между тендером и паровозом гибкий рукав 19, по которому подается мазут к форсункам топки.

Для безопасности кран 16, отделяющий отстойник от питательного кувшина, имет привод, позволяющий закрывать нефтепровод как из будки машиниста, так и с обеих сторон снаружи тендера.

Положение ручек привода должно быть горизонтальным при открытом кране и опущенным вниз — при закрытом. Все запорные приспособления и краны нефтяного бака, отстойника и питательного кувшина должны быть совершенно исправными и не давать пропуска мазута.

Для удобного и безопасного доступа к люку 10 при наборе неф-гетоплива нефтяной бак снабжен ступеньками, перилами и площадкой из рифленого железа.

Для предотвращения потерь тепла нефтяным баком из излучения температуру мазута следует регулировать так, чтобы в баке она была не более 50°С. Подвод пара в подогреватель регулируют в таких размерах, чтобы из пароотводной трубы выходил не пар, а конденсат.
Бак для мазута следует через каждые три-четыре месяца очищать от грязи и одновременно проверять батарею подогревателя. При этом нужно обращать особое вимание на плотность соединений и предотвращение возможных пропусков пара в мазут и мазута в подогреватель.

У паровозов, приспособленных к комбинированному углемазутному отоплению, на тендере установлен бак для мазута емкостью от 1,0 до 3,5 м³. Бак размещают в передней верхней части тендера за контрбудкой. В нижней части бака, так же как и при полном нефтяном отоплении, установлен отстойник, а на нем питательный кувшин с фильтром. От кувшина по трубопроводу мазут подается к регулировочному вентилю и форсунке. Мазутопровод между тендером и паровозом имеет гибкое соединение в виде резинового рукава.

Как в баке, так и отстойнике установлены паровые подогреватели. При углемазутном отоплении использованы следующие типовые детали нефтяного отопления: нефтеотстойник, питательный кувшин и пароразборная колонка. Подача пара к подогревателям от пароразборной колонки осуществляется по паропроводу, также имеющему гибкое соединение между паровозом и тендером.

При трогании с места и вообще при движении с небольшими скоростями {на подъеме) сила тяги паровоза ограничивается по машине и сцеплению; у котла в этих случаях имеется избыток мощности (паропроизводительности): малое число оборотов колеса в единицу времени обусловливает и меньший абсолютный расход пара котлом, как бы мы ни увеличивали отсечку.

Между тем именно при разгоне поезда или при движении на подъеме от паровоза требуется максимальная работоспособность. Учитывая это, а также и горочную .маневровую работу, когда от паровоза требуется наивысшая сила тяги, американцы часть своих паровозов оборудуют бустерами.

Бустер, или так называемый «вспомогательный локомотив», представляет собой очень компактную двухцилиндровую паровую машину, устанавливаемую обычно на одной из тендерных тележек, а иногда на задней тележке паровоза.

Бустер должен быть очень надежной машиной, безотказно работающей при всяких условиях. Затрудненный доступ к машине бустера требует больших подготовительных работ в депо для ее осмотра и тем более ремонта. Поэтому для получения наивысшей надежности бустерная машина имеет самое простое устройство — с постоянным, близким к единице, наполнением цилиндров. Здесь вопросы экономичности уже отходят на второй план. Бустерная машина расходует до 20 кг пара на л. с./час, т. е. примерно в три раза больше, чем расходует на л. с./час основная паровозная машина.

По достижении скорости движения 15 — 17 км/час бустер должен быть выключен, так как добавочный абсолютный расход пара здесь становится настолько ощутительным, что дальнейшее увеличение скорости движения поезда будет лимитироваться уже по котлу. Обычные системы бустеров, а их несколько (в США — Бетлехем, Франклин и др., в ЧехоСловакии — Шкода), рассчитаны на работу при движении паровоза со скоростями не свыше 15 — 17 км/час.

По выключении бустера его паровая машина и весь передаточный механизм к тендерным колесам останавливается и таким образом вхолостую не работает.

На фиг. 492 показана бустерная тележка тендеров паровозов сер. «Т^А» и «Т^Б». Рама тележки—цельнолитая жесткая, без всякого бокового перемещения. Заметим, что и конструктивное выполнение такой «тяговой» тележки, имеющей боковые перемещения, было бы затруднительным.

Рассматривая бустерную тележку, мы видим, что за габарит самой тележки выступают только спарники, соединяющие две движущих колесных пары тележки.

На фиг. 493 показано фото другой бустерной тележки — двухосной; здесь обе колесных пары тележки являются движущими. Фото внутреннего устройства тележки показано на фиг. 494. Машина расположена вдоль тележки и размещается между осями колесных пар.

Характерной чертой распространенных систем бустеров является нереверсивность их, необходимая, как мы дальше увидим, для получения наиболее простой и наиболее безопасно включающейся на ходу поезда машины.

За последнее время сконструированы более сложные реверсивные бустеры; это дальнейшее усовершенствование оказалось наиболее полезным для горочной работы. Появились также более быстроходные бустеры (Бетлехем), поставленные на тележки с колесами диаметром не 915 мм, как показано на фиг. 492, а 1 067 мм (42"), при чем для сохранения прежней силы тяги и даже для ее увеличения поставлена значительно более мощная машина и число движущих осей тележки увеличено до трех.

Сила тяги обычных бустеров при трогании с места колеблется в пределах 5—6,5 т, новых трехосных — до 8 т; если при обычных системах бустеров и нормальных по размеру колесах бустер должен выключаться уже при скорости 15—17 км/час, то новые типы бустеров могут работать и при скоростях 30—35 км/час, развивая и при такой большой скорости силу тяги около 3 т. Конечно котел при этом должен иметь значительно большую мощность.

Большая сила тяги бустера при компактных размерах машины объясняется ее быстроходностью. Передача движения тендерным колесным парам осуществляется посредством зубчатого редуктора.

Рассмотрим устройство бустерной паровой машины системы Бетлехем, показанной на фиг. 495..

Рама машины — картерная, одним концом навешивается на ведущую ось тендерной колесной пары, другим — подвешивается к раме тележки при помощи болта, показанного слева на разрезе по В—В.

Цилиндровый блок изолирован от картера.
Машина в общем напоминает собой стокерную, но выполненную в увеличенном масштабе (диаметр цилиндров — 305 леи, ход поршня — 272 мм, диаметр золотников — 115 мм).

Коренной вал машины—простой «прямой»; по концам насажены кривошипы с противовесами, по средине между подшипниками расположена ведущая (малая) шестерня.

Вращение от коренного вала машины посредством промежуточной шестерни передается шестерне, сидящей на ведущей оси тележки (см. тот же разрез по В — В). Промежуточная шестерня автоматически включается при пуске пара в машину и автоматически же выключается при закрытии пара. Во все время хода паровоза шестерня, сидящая на коренном валу машины, находится в зацеплении с промежуточной шестерней, закрепленной в поворотной обойме. Сама обойма имеет вращение вокруг коренного вала машины и пружиной, видной на чертеже (см. нижний разрез, по С — С), оттягивается влево. При этом зубья промежуточной шестерни задевают защелку, закрепленную сверху катера на оси, так что оди из зубов защелки входит в промежуток между зубьями шестерни. Как только пар открыт и бустер начинает работать, шестерня коренного вала стремится повернуть промежуточную, но этому препятствует упомянутая защелка. Благодаря этому промежуточная шестерня, упираясь в зуб защелки, уходит вправо и тянет за собой обойму, преодолевая сопротивление пружины.

При небольшом отклонении обоймы промежуточная шестерня войдет в зацепление с ведомой на оси тележки, и бустер начнет работать нормально. Шестерня (промежуточная) удерживается в зацеплении с ведомой до тех пор, пока имеется вращающий момент со стороны машины и давление между зубьями шестерен. Как только подача пара в бустер будет прекращена, ведущая шестерня начнет останавливаться и ведомая шестерня как бы оттолкнет промежуточную влево, чему, конечно, поможет и пружина обоймы. Отклонение обоймы влево будет продолжаться до тех пор, пока промежуточная шестерня не дойдет до защелки.

Для устранения опасности. поломки зубья большой ведомой шестерни, насаженной по средине оси тендерной колесной пары, имеют несимметричное очер-тание профиля, как показано на фиг. 496. На этом же чертеже даны и главные размеры этой ответственной детали бустера. Несимметричная форма профиля зубьев обусловливает недопустимость включения бустера на задний ход: шестерни будут расклиниваться, стремиться выйти из зацепления.

Коренной вал машины отковывается из твердой (за последнее время — легированной) стали за одно целое с кривошипами, противовесами и ведущей шестерней. Передаточное число зубчатого редуктора — оно обеспечивает получение еще при малой скорости движения тендера относительно большого числа оборотов машины бустера и в результате — значительной силы тяги.

Картер машины закрывается крышкой, предохраняющей машину от попадания пыли к ее трущимся частям. Смазка внешних частей машины—разбрызгиванием масла, налитого в картер.

Шарниры паропровода все же оказываются необходимыми, правда, во вдвое меньшем количестве.

На фиг. 497 показано пользующееся большим распространением в США сферическое соединение «Барко», состоящее из двух основных частей, вкладывающихся одна в другую; уплотнение достигается постановкой двух прокладных бронзовых колец. Весь шарнир слегка прижимается крышкой, укрепленной болтами. Сильное нажатие, конечно, недопустимо из-за неизбежного заклинивания при этом частей шарнира. Соединение это — типовое; наносным пунктиром показаны различные конструктивные изменения патрубков шарнира в зависимости от их укрепления к тем или иным неподвижным деталям паровоза и тендера. Один из патрубков укрепляется, другой,, естественно, остается на-весу.

Диаметр паропровода к бустеру—относительно велик (70 мм в. свету). Пар — перегретый, отбирается от камеры перегретого пара коллектора.

Отработавший пар выбрасывается в атмосферу по большой,, наклонно расположенной трубе, проходящей через водяной бак.
Пуск в ход бустера в США осуществляется тремя различными способами:

1) вручную,

2) при постановке рычага реверса на наибольшую отсечку и

3) при постановке рычага реверса на определенную (и любую больше этой) отсечку.

Для паровозов сер. «Т^А» и «Т^Б» нами был обусловлен ручной привод, наиболее приемлемый по условиям эксплуатации новых в то время для нас паровозов сер. «Т^А» и «Т^Б» с их значительной силой тяги.

Для пуска в ход бустера имеется серво-мотор, открывающий регуляторный клапан; последний установлен на паропроводе к машине. Регуляторный клапан и серво-мотор имеют устройство, показанное на фиг. 498. Впущенный в верхний горизонтальный цилиндр сжатый воздух перемещает поршенек вправо и, повертывая коленчатый рычажок, поднимает клапан регулятора и открывает проход пара в машине бустера.

Такое пневматическое устройство является необходимым из-за наличия особого контрольного блокировочного клапана, не позволяющего машинисту по рассеянности, небрежности или неопытности пустить бустер, не открыв предварительно продувательные клапаны ц и л и н д р о в бустерной паровой машины. На фиг. 499 показан этот чрезвычайно характерный для современного американского паровозостроения аппапат показывающий, что американцы часто идут на значительное конструктивное усложнение различных автоматов, чтобы только изоежать повреждения дорогих и ответственных деталей паровоза и тендера.

Справа показан рычаг воздушного реверса главной машины паровоза (внизу видна тяга к цилиндру серво-мотора воздушного реверса паровоза), слева— двойной контрольный аппарат. Этот аппарат имеет две рукоятки: верхнюю — для продувки цилиндров и нижнюю — для пуска бустера в ход.

На осях обеих рукояток сидят обычные круглые золотнички ; первый управляет впуском сжатого воздуха к продувательным клапанам «Окэди» цилиндров бустерной машины (клапаны имеют однотипное устройство с одноименными клапанами основной паровозной машины), второй-впуском воздуха в цилиндр серво-мотора регулятора. Устройство золотничков — обычное, на фиг. 499 оно °ПУ1Верхняя рукоятка (продувка цилиндров) при выключенном бустере находится в показанном на фиг. 499 положении-будем называть его «правое» положение. Перед пуском бустера в ход нужно поставить верхнюю рукоятку в среднее положение, когда продувательные клапаны бустерной паровой машины открываются силой сжатого воздуха. Сжатый воздух пойдет как к цилиндрам (трубка не показана на фиг. 499), так и по труоке. В к неоольшому вертикальному цилиндру, установленному возле рычага реверса главной паровозной машины. Поршенек этого цилиндрика пойдет вверх, повертывая при этом собачку Г. Если рычаг реверса находится на левой половине зубчатой дуги (сегмента), соответствующей переднему ходу, то выступ Б собачки Г беспрепятственно переместится вверх, и поршенек, сжимая пружину, займет верхнее положение, открыв тем самым проход сжатого воздуха в трубку Д. Если же рычаг реверса стоит на правой половине дуги (ход паровоза н а з а д), или на центре, как показано на фиг. 499, то привернутая болтом к рычагу реверса планка А не позволит выступу Б собачки подняться, и тем самым сжатый воздух не проникнет в трубку.

Итак, при ходе паровоза вперед поршенек поднялся, и сжатый воздух, заполнив трубку Д и далее канал Е, просверленный в нижней плите контрольного аппарата, поступает в полость вспомогательного цилиндра Ж и, переместив его поршенек вверх, повернет против часовой стрелки рычажок 3. Последний своим верхним концом разомкнет запертую до этого момента пусковую рукоятку бустера, управляющую впуском воздуха в серво-мотор регулятора. Машинист сможет ее повернуть и тем самым пустить бустер в ход.
Если машинист не откроет предварительно продувательных клапанов цилиндров машины бустера, или если паровоз идет тендером вперед, или если реверс стоит «на центре» — бустер не может быть включен.

После пуска бустера в ход и прогрева цилиндров верхняя рукоятка перебрасывается в левое (нижнее на фиг. 499) положение, цилиндровые продувательные клапаны бустера закрываются, но сжатый воздух из трубок В и Д при этом положении не выходит, и машинист при работающем бустере не может перевести рычаг реверса на обратный ход паровоза: планка А рычага реверса упрется в боковую часть зуба Б поднятой собачки и не позволит машинисту перевести рычаг реверса на другую половину сегмента, т. е. на обратный ход.

Рассмотренная блокировка оказывается чрезвычайно эффективно и безусловно сохранила работающие бустеры от крупнейших повреждений. Несмотря на некоторую общую сложность аппарата, в работе он надежен; это объясняется высокой точностью обработки и сборки всех его деталей.

В заключение этого параграфа укажем, что бустеры и в наших условиях имеют значительные шансы на распространение, во многих случаях повышая хозяйственный эффект работы паровозов. Советские изобретатели работают над созданием и усовершенствованием отечественного бустера.

Пушер, или толкатель угля, как показывает само название прибора, представляет собой  принадлежность угольного ящика тендера. Пушерами оборудованы и тендеры паровозов «Т^А» и «Т^Б».

С наибольшим эффектом пушеры применяются при наклонной задней поперечной стенке угольного ящика и при стокерном отоплении, как показано на фиг. 500.

В верхней части стенки устанавливается наклонный цилиндр А, работающий или воздухом или паром. Шток поршня, заключенный в кожух Б. выходит вниз и несет на себе два больших скребка-траверсы В и Д. Перемещаясь вниз и вверх, управление от распределительного крапа скребки подталкивают уголь к жолобу. Работа пушера очень производительна, он значительно облегчает труд бригады; в частности в зимнее время часто образующиеся угольные «своды» (стокер берет уголь снизу) легко разрушаются пушером.  

На фото фиг. 501 показан пушер при ручном (нестокерном) отоплении: центральный щиток на дне угольного ящика, перемещаясь вперед и назад, подталкивает уголь к передней части тендера, где размещен лоток.

Основное достоинство паровоза с конденсационной установкой—осуществление замкнутого цикла воды. Отработавший пар отводится на тендер, где охлаждается и конденсируется (сжижается) в дистиллированную воду, поступающую затем снова в котел.

Наличие замкнутого цикла воды позволяет в десять и более раз увеличить пробег паровоза между пунктами набора воды. Наличие потерь воды отрицательно сказывается на величине пробегов паровоза с конденсацией пара. Если потеря воды при продувке цилиндров машины паровоза является неизбежной, то другие потери воды — на утечки через неплотности труб, сферических соединений гибких паровых и водяных труб, через сальники машины паровоза и насосов (тормозного, питательных) — должны быть сведены к минимуму — хорошим уходом за ними, тщательным и высококачественным ремонтом.

Уже первые паровозы «СО» с конденсаторами дают пробеги между пунктами набора воды до 900—1000 км. Если сопоставить даже эти цифры, могущие в дальнейшем безусловно быть повышенными, с величиной пробега обычных паровозов (90— 130 км), будет видно огромное значение конденсации пара. 

Во-первых, резко сокращаются стоянки под набором воды и значительно увеличивается в связи с этим коммерческая скорость движения, улучшающая использование паровоза и вагонов, ускоряющая грузооборот, повышающая пропускную способность участка. При данном же грузообороте уменьшается число действующих паровозов с соответственным уменьшением расходов топлива (как из-за сокращения числа паровозов, так и из-за сокращения простоев) и расходы на содержание бригад. Оставляя же прежнее количество паровозов, мы тем самым высвобождаем значительные рессурсы для дальнейшего увеличения объема работы ж.-д. транспорта, облегчая тем самым дальнейший подъем народного хозяйства страны. 

Во-вторых, резко увеличивая пробеги между пунктами набора воды, мы можем в несколько раз сократить число пунктов водоснабжения на данной дороге, оставляя при этом лишь пункты с хорошей (мягкой) водой. Экономия на содержании водокачек, их силовых установок—налицо. При постройке новых дорог в несколько раз сокращаются огромные капитальные затраты на сооружение пунктов водоснабжения, водонапорных башен, силовых и насосных установок, разводящей сети, колонок и т. д. Особенно большое значение эта экономия приобретает в безводных местностях.
В-третьих, при оценке больших пробегов между пунктами набора воды нужно иметь в виду и то, что паровоз с конденсацией пара становится еще более независимым от станционных сооружений.

Изложенными огромными достоинствами паровозов с конденсацией пара дело далеко не исчерпывается.
Наличие замкнутого цикла воды дает еще целый ряд огромных выгод.

Во-первых, питая котел дистиллированной водой, не содержащей в себе накипеобразующих примесей, мы значительно можем поднять междупромывочные пробеги паровоза. Если в настоящее время обычно между промывочные пробеги по сети, не говоря о рекордных, не превышают 10—15 тыс. км, то паровозы с конденсацией пара, как правило, могут давать междупромывочные пробеги в 50—70 тыс. км, при чем сама величина пробега практически ограничивается частично попадающим в котел маслом, содержащимся в отработавшем пара. Наличие в котле масла, как известно, ухудшает парообразование (масло нетеплопроводно), ведет к появлению течи связей из-за увеличенных деформаций топки и т. д. Для отделения масла, как будет указано в дальнейшем, применяются маслоотделители.

Большие пробеги паровозов между промывками позволят в дальнейшем приурочить промывки к подъемочному ремонту паровозов; тем самым еще более увеличится эффективность работы паровоза. 

Во-вторых, питая котел дистиллированной водой, мы улучшаем условия работы стенок топки и труб. Улучшается парообразование из-за увеличения коэфициента теплопередачи, достигается лучшее использование тепла газов сгорания, понижение температуры уходящих газов и в результате—увеличение мощности и к. п. д. котла, увеличение технических скоростей движеня. Отсутствие накипи на стенках, обеспечивая лучшее охлаждение стенок топки и труб водой, обусловливает понижение их температуры. Это увеличивает срок службы стенок, делает редкими случаи течи связей, и все вместе взятое значительно уменьшает котельный ремонт с его расходами на материалы и рабочую силу, простоями паровоза и т. д.

Отсутствие в конденсате разъедающих стенки котла солей со своей стороны увеличивает срок службы частей котла. Даже запасы на износ стенок котла могуг быть резко уменьшены—до 0,00—0,05 мм. Последнее мероприятие облегчит вес котла, т. е. позволит "вписать" в вес паровоза котел с несколько большей поверхностью нагрева. Это соответственно увеличит и котловую мощность паровоза, что очень важно для увеличения скоростей движения и увеличения силы тяги. 

В-третьих, дистиллированная вода в значительно меньшей степени «вскипает» при большом парообразовании. Это уменьшает влажность пара, повышает перегрев, позволяет значительно меньше опасаться высокого уровня воды, вызывающего бросание ее. 

В-четвертых, конденсационная установка позволяет питать котел подогретой до 85—95° водой, что также улучшает условии работы котла.

Наконец, в-пятых, отсутствие накипеобразуюших веществ в сыром паре, поступающем в пароперегреватель и содержащем в себе частицы воды, даст надежную работу элементов, не вызывая их закипания,—этого бича современных паровозов, в особенности работающих на жесткой воде. Напомним, что за последние годы пришлось отказаться от лучших по своей тепловой работе перегревателей Чусова и вернуться к менее эффективным (по температуре перегрена) перегревателям Шмидта. У обычных паровозов элементы Чусова (трубки ¹⁸/₂₄) быстро закипают, перекаливаются и горят. То, что мы выигрываем на перегреве, проигрываем на ухудшении эксплуатационных показателей работы (простои, ремонт, стоимость запасных элементов и т. д.). У паровозов с конденсацией положение иное, и дающие большой перегрев элементы Чусова снова должны будут получить распрастранение. Больший перегрев даст дальнейшее увеличение мощности паровоза, поднимет его экономичность.

Мы рассмотрели многочисленные преимущества применения конденсации отработавшего пара только с двух точек зрения —увеличения пробегов между пунктами набора воды и питания котла дистиллированной водой.

Имеется еще одна сторона дела, значительно улучшающая работу конденсаторного паровоза: взамен конусной установки применяется во всех отношениях более рациональный прибор для создания искусственной тяги газов сгорания. Мы говорим о турбо-вентиляторной дымососной установке, вкратце нами уже рассмотренной. Напомним, что наличие турбо-вентилятора дает вполне равномерную тягу газов сгорания. Пульсации разрежения, весьма значительные при работе конуса, отсутствуют вовсе, унос топлива (и провал в зольник) во много раз меньше, мощность и к. п. д. котла еще более возрастают. Имея перепускной клапан-байпасс, пускающий часть пара помимо турбины, машинист в любой момент может иметь любое разрежение в дымовой коробке и регулировать парообразование по своему усмотрению в самых широких пределах. Имея под рукой вентиль для подвода к дымососной турбине свежего пара, машинист и при движении с закрытым регулятором и на стоянке может иметь любое парообразование. «Маневренность» котла резко возрастает; поднятие давления пара (при растопке) производится быстро, простои еше более сокращаются.

Нужно отметить что для приведения в движение дополнительных устройств (две турбины) отработавший в машине пар должен иметь несколько повышенное давление (при больших форсировках оно доходит до 1,6 атм. изб.) по сравнению с обычным выхлопным давлением при конусной установке. Но это увеличение противодавления в цилиндрах с избытком компенсируется рассмотренным значительным улучшением работы котла и увеличением его мощности; огромные эксплуатационные преимущества конденсаторного паровоза целиком сохраняются.

Внедрение паровозов с конденсацией начато в 1936 г., когда ряд паровозов СО и Э^м был оборудован конденсационными установками. Впервые конденсатор советской конструкции был поставлен на паровозе "СО". Остановимся вкратце на конструктивных особенностях главнейших частей этого характерного паровоза, по своей мощности стоящего между паровозами Э^м и ФД. Если принято паровозы Э^м называть нормальными (по мощности) паровозами, а Ф — мощными, то паровоз СО  может быть назван паровозом повышенной мощности.

Уже к 1932—1933 гг. паровозный парк был насыщен паровозами серий Э, Э^у и Э^м, относительно слабосильными, и уже не отвечающими современным требованиям. НКПС не нуждался в дальнейших заказах этих паровозов. Нужны были более мощные паровозы. Между тем старые не реконструированные заводы, в частности Орджоникидзеградский (Брянский) завод «Красный Профинтерн» и Харьковский завод им. Коминтерна, по своему оборудованию, в частности по станочному, не были приспособлены к выпуску паровозов ФД, имеющих брусковые рамы, блочные цилиндры и т. д. Поэтому по заданию НКПС Харьковский завод спроектировал более мощный чем Э^м паровоз СО с колосниковой решеткой в 6 м² (у Э^м — 4,46 м², у ФД — 7,04 м², но по типу схожий с паровозами Э^м. Так, рама оставлена листовой, цилиндры—чугунными, приваливающимися к раме с боку, и т. д. Заводы без труда перешли с постройки паровозов 0-5-0 серии Э^м на выпуск паровозов 1-5-0.

Рассмотрим вкратце особенности паровоза СО по котлу, машине и экипажу. 

Котел
Топка—радиальная, с 4 циркулящюнными трубами, потолок кожуха топки— полукруглый. Отопление пока ручное, в дальнейшем должен быть поставлен стокер. Арматура—объединенная с "Э^м". Колосники — качающиеся, зольник — бункерного типа, с двумя бункерами. Паровых колпаков два: передний—питательный с водоочисттелем, второй—сухопарный, в котором размещен регулятор паровоза. Перегреватель — Шмидта. 

Машина
Цилиндры имеют диаметр 650 мм, одинаковый с паровозами "Э^м". Это позволяет использовать имеющиеся на заводах сложные модели для отливки цилиндров. Машина однотипна с паровозами "Э^м", что позволяет использовать имеющиеся многочисленные шаблоны, приспособления, специальный режущий и измерительный инструмент для изготовления дышлового и парораспределительного механизма. Дышла — также на втулках (у первых "СО" — неподвижных, в дальнейшем — на плавающих). 

Экипаж
Толщина рамы (листовой)—32 мм, буксовые направляющие и междурамные скрепления—по типу «Э^м»; многие скрепления одинаковы. Передняя тележка —Бисселя, по типу «ФД», не представляющая затруднений при изготовлении; возвращающее устройство тележки — на секторах.

Рессорное подвешивание — нижнее, осуществлено в 3 точках, в отличие от "Э^м", у которого подвешивание осуществлено в 4 точках.
Колесные пары и буксы — по типу паровоза «Э^м» последнего выпуска.

Многочисленные мелкие детали паровозов СО и Э^м одинаковы. Тендеры— однотипны. В итоге мы видим, что паровозы Э^м и СО во многом сходны между собой. Тендеры-конденсаторы для обоих паровозов одинаковы.

На фиг. 502 показана полная (заводская) схема конденсатора на паровозе СО; однотипна схема и для ФД.
Рассмотрим схему трубопроводов и перечислим основные приборы по схеме фиг. 502. Начнем с основных детатей. Пар из котла 1 направляется в паровую машину паровоза 2. При выходе из машины ставится водоотделитель 3, назначение которого — задержать воду и не допустить ее вместе с паром в турбину дымососа 4. Паропровод к турбине имеет обводную трубу с управляемым из будки машиниста перепускным клананом-байпассом 5. К турбине же по трубе, снабженной запорным вентилем 6, подводится острый пар из пароразборной колонки паровоза 7. Вышедший из турбины 4 пар попадает в маслоотделитель 8, в который, как видно из схемы, также отводится выхлопной пар от тормозного насоса 9 и от питательных насосов котла 10 и 11. Почти очищенный от масла пар по шарнирному сферическому трубопроводу 12 большого диаметра (внутренний диаметр 310 мм) отводится на тендер, где поступает в турбину вентилятора 13 и далее по двум разводящим трубам поступает в правую и левую группы радиаторов 14 и 15. Через радиаторы проходит холодный воздух, который гонят вентиляторные колеса, приводимые в движение турбиной вентилятора. Пар охлаждается и конденсируется в воду, поступающую в сборные трубы 16 и 17, отводящие конденсат в подвешенный к раме тендера бак конденсата 18. В баке имеются фильтры из люфы¹ для задерживания масла. Из бака вода по трубе 19 и шарнирному сочленению 20 поступает к разделительной коробке 21 для дальнейшей подачи в котел насосами 10 или 11. При питании котла насосом 17 (нормальный режим) вода проходит через три параллельно поставленных маслоотделителя 22. В этих маслоотделителях от воды отнимаются последние остатки масла. Как видим, уделено особое внимание вопросу масло-отделения.

Бак сырой воды 23 располагается между правым и левым рядами радиаторов на раме тендера под вентиляторными колесами; поэтому для пополнения воды необходимо было поставить в передней части тендера (с боков) два небольших наливных бака 24 и 25, снабженные горловинами дтя набора воды. Все три бака соединяются друг с другом большими соединительными трубами 26.

Питание котла сырой водой (пополнение убыли) производится нормально насосом 10, получающим сырую воду по трубе 27. Переключение насоса 10 на подачу сырой воды осуществляется поворотом рукоятки трехходового крана 29.

Этим исчерпывается перечисление основных элементов схемы. Имеется ряд дополнительных устройств, обеспечивающих бесперебойную и надежную работу установки при всех условиях.

На разделительной коробке 21 установлены два эжектора (струнных прибора) 29 и 30, назначение которых—обеспечить бесперебойное засасывание воды насосами 10 и 11. При температуре воды, поступающей к насосам, в 85—95^о, из-за необходимого разрежения, имеющегося перед насосами, во всасывающей трубе начинается испарение воды; образующийся пар засасывается насосом вместо воды. Для устранения этого от нагнетательных труб насоса берется часть (около 20—25%) воды, которая возвращается через эжектор снова к насосу. Вода, проходит через эжектор, создает энергичный напор, который обеспечивает надежную работу насоса.

От пароразборной (распределительной) колонки паровоза 7 посредством вентиля 31 и шарнирного паропровода 32 острый пар подводится к установленной на тендере второй распределительной колонке 33.

Эта колонка обслуживает острым паром:

1) турбину вентилятора 13;

2) прогревательные трубки питательной трубы и баков, как показано на схеме (спуск этих трубок—в тот же бак конденсата 18), и

3) эжектор 34, посредством которого избыток конденсата из бака 18 перекачивается в бак сырой воды 23. 

¹ Южное растение

Приводим основные цифры, характеризующие конденсатор, устанавливаемый на паровозах СО и Э^м. Конденсатор рассчитан на конденсацию 14 т пара в час при температуре воздуха +40° и до 11 т в час при высшей т-ре воздуха+55°. Это дает наибольшие форсировки котла: для паровоза СО — свыше 60 кг пара с 1 м² в час и для Э^м — свыше 70. 

Труба мятого пара

Труба мятого пара сделана достаточно большого диаметра (310 мм) для сведения к минимуму потери на мятие, которая в данном случае может привести к некоторому повышению противодавления в цилиндрах. Назначая большой диаметр трубы, мы облегчаем проход пара по длинному трубопроводу. Потери на охлаждение трубы ничтожны из-за наличия хорошей термоизоляции.
Для облегчения тепловых деформаций трубы на ней предусмотрен медный компенсатор, представляющий собой волнообразный расширяющийся и затем сужающийся патрубок, вставленный в поперечный разрыв трубы.

Водоотделитель

Трубы, выводящие отработавший пар из цилиндров, соединяются под дымовой коробкой с корпусом водоотделителя, показанною в нижнеи части фиг. 165а; к верхней части водоотделителя крепится труба, подводящая мятый пар к турбине дымососа. В водоотделителе происходит выпадение из пара воды, могущей находиться в выхлопном паре, например, при трогании с места. Периодически водоотделитель освобождается от воды при помощи спускного крана, установленного внизу воронки корпуса. К крану крепится спускная труба.

Турбо-вентилятор дымососа

Турбина для дымососа применена относительно тихоходная (п>3 500 об/мин.) для того, чтобы можно было на одном валу установить как рабочее колесо турбины, так и колесо вентилятора. Тихоходность турбины дымососа обусловила как большой диаметр ее колеса (d = 500 мм), так и большой вес турбины 920 кг). Сопоставляя эту турбину с быстроходной турбиной вентиляторов конденсатора, согласно приведенным в § 4 цифрам, мы видим, что вес последней меньше (за вычетом редуктора), хотя мощность последней почти втрое больше.
Пущенный на полную мощность турбо-вентилятор может дать значительное разрежение в дымовой коробке — до 270—280 и больше мм водяного столоа, т. е. обеспечить получение высоких форсировок, заведомо более высоких, чем при конусной установке.

В дополнение к фиг. 165а, на которой показано общее расположение дымососной установки, даем чертеж дымососа (фиг. 503). Подчеркнем несколько моментов. Во-первых, турбина, установленная слева на дымовой коробке, не мешает машинисту наблюдать за путем и сигналами. Корпус турбины расположен вне дымовой коробки как для большего удобства ухода и осмотра, так и для избежания нагрева турбины газами дымовой корооки.

Вентилятор дымососа имеет засос газов колесом с обеих сторон последнего. Колесо вентилятора крепится к фланцу-бурту вала в его средней части. Верхняя часть кожуха (улитки) вентилятора отлита за одно целое с нижнеи частью дымовой трубы. 

При сборке турбо-вентилятора на паровозе необходимо учитывать удлинение главного вала на горячем паровозе на 2,5 мм. Поэтому правый роликовый подшипник (см. фиг. 503) на холодном паровозе собирается со умещением в 2,5 мм роликовых обойм, как показано на отдельной проекции.

Смазка подшипников вала—кольцевая; кольца большого диаметра, свободно надетые на вал, погружены своей нижней частью в масляный резервуар. Вращаясь, кольца несут смазку наверх—к роликоподшипникам. Смазка наливается в каждый резервуар. 
Паровозы «СО» и «Эм» имеют разные диаметры дымовых коробок котлов, в связи с чем и длина вала различна.

При необходимости турбина может быть пущена и свежим (острым) паром, как указывалось раньше. Для подвода этого пара на кожухе устанавливается штуцер (см. правую часть фиг. 503). Пар берется от пароразборнои колонки, на которой имеется для этой цели вентиль.

Маслоотбойник на паровой трубе

Отработавший пар, выйдя из турбины дымососа, поступает по трубе в масло-отбойник, содержащий внутри своего корпуса ряд направляющих и со ир щих плоскостей, поставленных под углом друг к другу. Направляющие плоскости снабжены мелкими отверстиями, раздробляющими паровую струю на»оль шое количество мелких. Последние, ударяясь о собирающие плоскости, оставляют на них частицы масла.

В нижней части корпуса маслоотделителя уложены осооые матрацы, посте пенно пропитывающиеся смазкой.

Отделение масла от пара таким маслоотбойником производится лишь частично, и поэтому наряду с этим простым прибором должны ставиться и другие.

В этот маслоотбойник, как упоминалось раньше, отводится выхлопной пар из всех трех насосов.
Пройдя маслоотбойник, пар уходит к тендеру, где и производится конденсация пара.

Питательные насосы

Питательных насосов два, чем обеспечивается надежное питание котла. Насос, стоящий с правой стороны паровоза, гонит воду в котел через маслоотделитель, левый—непосредственно. Для возможности переключения насосов имеются разделительная коробка и трехходовый кран (дет. 21 и 28 на фиг. 502). Привод крана идет в будку.
Устройство питательного насоса (оба одинаковы) показано на фиг. 504.

Диаметры паровых цилиндров насоса—130 и 225 мм; водяного—125 мм. Ход поршней—250 мм. Наибольшая подача—до 300 л)мин. Вес насоса (без труб)— 500 кг.

Насос имеет два паровых цилиндра—малый и большой, обеспечивающих достаточно полное использование подводимого к насосу острого пара («двойное расширение»), В нижней части размещен водяной цилиндр—с двумя парами клапанов: слева (по чертежу) два всасывающих, справа—два нагнетательных. Все три поршня сидят на одном длинном штоке.

Для смазки насоса в верхней его части установлена автоматическая пресс-масленка, обеспечивающая постоянную равномерную и достаточно экономную подачу смазки к трущимся частям. Корпус масленки снабжен масломерным стеклом.

Присоединение труб—паровой впускной, паровой выхлопной, а также и водяной всасывающей и водяной нагнетательной—показано на чертеже. Заметим лишь, что пар, отработавший в обоих паровых цилиндрах, проходит в паровую рубашку водяного цилиндра, обогревает его, и уже затем идет к маслоотделителю и далее на тендер.

Наличие нагнетательного колпака с поплавком (см. справа на левой проекции фиг. 504) обеспечивает равномерную подачу воды в котел, без пульсаций (облегчается работа питательного клапана котла), связанных с неравномерной подачей воды поршнем водяного цилиндра.

Достаточно надежное и равномерное поступление горячей воды к всасывающим клапанам обеспечивается как эжектором, так и колпаком на камере всасывающих клапанов (слева—на той же проекции).

Нагнетаемая насосами вода перед поступлением в котел проходит через угольные маслоотделители.

Угольный маслоотделитель

Как видно по схеме фиг. 502, горячая питательная вода перед поступлением в котел проходит через три маслоотделителя, поставленных «в параллель». Маслоотделители представляют собой цилиндры, заполненные активированным древесным углем, обладающим значительным сцеплением с частицами масла, содержащимися в питательной воде. В маслоотделителях вода движется очень медленно, и частицы масла «успевают» задержаться на поверхности частицы угля и «впитаться» в толщу ее. Маслоотделение идет очень эффективно, вода получается достаточно чистой.